Sette mesi fa, gli ingegneri hanno riposto per l’ultima volta lo schermo solare delle dimensioni di un campo da tennis del James Webb Space Telescope prima che si dispieghi a un milione di miglia dalla Terra.
Avevano provato a distribuirlo dalla zuppa alle noci tre volte. La prima volta che l’hanno aperto, un cavo è finito nel posto sbagliato. La seconda volta, parte della colla utilizzata per tenere in linea il cavo ha causato un intasamento meccanico. Il terzo tentativo, dopo che i tecnici hanno ripulito la spazzatura errante, è stato senza soluzione di continuità, ha affermato Keith Parrish, responsabile della messa in servizio della NASA per l’osservatorio.
“Ci sono diversi intoppi”, ha detto in un’intervista a Mashable, sottolineando che nessuno degli intoppi precedenti era un completo fallimento. “Ciò che conta per noi è che l’ultima volta che l’abbiamo aperto, non abbiamo avuto intoppi”.
Gli astronomi anticipano che l’osservatorio lanciato a Natale , un programma congiunto della NASA, dell’Agenzia spaziale europea e dell’Agenzia spaziale canadese, porterà a innumerevoli scoperte. La tecnologia a infrarossi ritirerà la cortina di gas e polvere che ha nascosto stelle lontane e atmosfere di altri mondi. Rivelerà anche la luce proveniente da galassie a miliardi di anni luce di distanza. L’espansione dello spazio fa sì che quelle onde luminose si estendano nell’infrarosso.
Ma prima che Webb possa farlo, la navicella spaziale deve sfrecciare oltre la luna verso la sua orbita attorno al sole, quindi aprire uno schermo solare di 70 x 47 piedi, proteggendo gli strumenti dalla luce e dal calore. Questo schieramento è una delle tante configurazioni necessarie per la missione, ma ampiamente considerata come la più complicata. Il completamento dell’attività richiederà cinque giorni, a partire da martedì.
Günther Hasinger, direttore scientifico dell’Agenzia spaziale europea, ha descritto il processo come una farfalla che sfonda la sua pupa e disfa le sue ali dorate. Altri lo hanno semplicemente chiamato rischioso.
Con diverse mosse uniche nel suo genere pianificate e un telescopio da 10 miliardi di dollari in gioco, l’equipaggio ha creato backup e preparato piani di emergenza per garantire che funzioni, ha affermato Jim Flynn, direttore dell’ingegneria dei veicoli per Northrop Grumman, il principale partner industriale della NASA. sul progetto.
“Il sistema è stato progettato in modo tale che se vediamo qualcosa con cui non siamo abbastanza a nostro agio, possiamo fermarci in qualsiasi punto dello spiegamento e guardare la telemetria”, ha detto Flynn, riferendosi alle letture dello strumento, “prima di andare avanti. ”
Il primo passo sarà quello di disimballare i due grandi pallet che contengono il materiale del parasole. Si ribaltano come tavolini sul retro dei sedili degli aerei. Una volta che i pallet sono piatti, un comando spinge il telescopio lontano dalla navicella, la sede del suo supporto operativo, creando uno spazio per lo schermo solare per aprirsi e mantenendo separate le estremità calde e fredde.
Poi, c’è l’apertura dei 107 perni che fissavano lo scudo a cinque strati durante i sobbalzi e le scosse del lancio. Trattengono gli strati di materiale annidati piegati come un ventaglio di carta. I pin vengono rilasciati in gruppi di circa cinque e ci vorranno ore per essere rimossi.
Una volta liberato il materiale, due bracci iniziano il delicato processo di dispiegamento. Ciascuno composto da diversi tubi estensibili, i bracci escono, un lato alla volta. Mentre si muovono, tirano le pieghe della stoffa.
Una delle più grandi sfide di progettazione è stata capire come impedire agli strati sciolti di fluttuare in un ambiente senza che la gravità li costringesse verso il basso, ha detto Parrish. Un ingegnere del team ha inventato un sistema di magneti e cinghie per tenere insieme le pieghe finché le aste non le aprono.
Dopo che tutto il materiale è stato steso, le barre di sollevamento attrezzate con cavi e pulegge lo sollevano come una vela su un albero, un angolo alla volta. Questo passaggio finale allunga il più possibile tutti gli strati del parasole.
Se qualcosa va storto, la NASA non può inviare una squadra di soccorso per assistenza in orbita. Invece, gli ingegneri hanno cercato di rendere affidabile il sistema utilizzando parti altamente durevoli e includendo sistemi di backup. Tuttavia, non tutti gli elementi del design potrebbero essere duplicati. Hanno due diversi modi elettrici per controllare i pin, ad esempio, ma non hanno due set di pin.
Quindi gli ingegneri hanno integrato funzioni di implementazione extra nel caso in cui il parasole si blocchi: push-and-pull, shimmy, twirl e fire-and-ice. Questi sono soprannomi per gli “strumenti” nella cassetta degli attrezzi della navicella spaziale.
Come lavorare su un cassetto della scrivania inceppato, il personale di terra potrebbe spingere o tirare più forte sui dispositivi per cercare di staccarli. Oppure immagina di scuotere delicatamente quel cassetto per allentare il disordine in esso contenuto. L’equipaggio potrebbe anche avviare una vibrazione di basso livello – uno “shimmy” – sparando i suoi razzi in diverse sequenze.
La “vortice” potrebbe entrare in gioco se vogliono che alcune parti volino verso l’esterno. La squadra ha un modo per far girare l’intero osservatorio come una giostra. Potrebbero anche riscaldarlo e raffreddarlo per sciogliere le cose, come far scorrere l’acqua calda sul coperchio di un barattolo ostinato.
La NASA non pensa che il parasole avrà bisogno di questi espedienti per aprirsi. Gli ingegneri hanno sottoposto Webb a più test di qualsiasi altra missione senza equipaggio, afferma l’agenzia, ma le caratteristiche sono lì per l’imprevisto.
“Se stiamo facendo piroette e luccichii e cose del genere, stiamo avendo una brutta, brutta giornata”, ha detto Parrish.
A Redondo Beach, in California, da 20 a 25 ingegneri saranno in standby presso Northrop Grumman con un modello in scala reale del parasole e altre parti Webb. I modelli potrebbero tornare utili per la diagnosi dei problemi, ha detto Flynn. Dopotutto, non possono mandare gli astronauti a guardare sotto il cofano della cosa reale.
Ciò che preoccupa Parrish è se lo sforzo scrupoloso che hanno messo nel imballarlo l’ha lasciato intatto. È come un paracadute, dice: è buono come l’ultima volta che l’hai piegato.
All’inizio dello schieramento, Parrish non prenderà parte a nessun rituale superstizioso. Neanche lui tratterrà il fiato: cinque giorni sono troppi per questo.
Ma potrebbe sussurrare qualche preghiera.
“La maggior parte di noi che ha lavorato su questo – siamo una famiglia, siamo amici e in tutti questi anni abbiamo perso alcune persone”, ha detto. “Guarderemo il cielo e diremo: ‘Ehi, puoi darci una piccola mano qui?'”